На смятие

Штифтовые соединения

Для передач нагрузок исподьзуют гладкие цилиндрические штифты по ГОСТ 3128-70 и конические в соответствии с ГОСТ 3129-70, 9464-79, 9465-79 [4] . Штифты изготавливает из стали 45 или А12 (рис. 6.2).

Опасными (как и для болтов, поставленных без зазора, см. п. 3.2; 3,7) являются напряжения среза τ_СР для штифтов и смятия σ_СМ для штифтов и стенок отверстия.

Условия прочности:

На срез

на смятие

где F - сила, действующая на один штифт; i - число плоскостей среза; A_СР - площадь штифта в месте среза; А_см площадь проекции поверхности смятия на направление, перпендикулярное к действующей саде.

Зависимости (6.3) получены в предположении равномерного распределения напряжений τ_СР и σ_СМ . Фактически максимальное напряжение смятия σ_{СМ MAX} больше получаемого по (6.3) в 4 / π раз (см. рис. 6.2) [1].

Допускамые напряжения [τ]_СР и [σ]_СР определяют по табл. 3.4.

Для соединения, показанного на рис. 6.2, число штифтов z_Ш = 3, i = 1.

На рис. 6.2 с увеличением показано фактическое распределение напряжений смятия.

F = 2 * T * 10³ / (d * z_Ш),

A = l_ш * d_ш, A = l_ш * d_ш / 2

6.4. Шлицевые соединения

Соединения с прямобочными (рис. 6.З а) и эвольвентными (рис. 6.3 б, в) шлицами стандартизованы (ГОСТ 1139-80 и ГОСТ 6033-60 соответственно [4]). Входящие в обозначение прямобочного шлицевого соединения размеры записывают в такой последовательности: z * d * D * b, где z - число шлицев (зубьев), аналогично для эвольвентного соединения – D * m, где D - номинальный диаметр соединения, m - модуль.

В шлицевых соединениях (даже неподвижных в осевом направлении) имеет место микроскольжение, приводящее к изнашиванию, поэтому уточненный расчет соединения нужно проводить на ограничение величины износа [1, 2, 3, 7].

Упрощенный расчет проводят по напряжениям смятия σ_СМ, принимая допустимые напряжения [σ]_СМ заниженными (см. табл. 6.1). Определяют необходимую длину соединения l из условия

где d_m - средний диаметр; z - число шлицев (зубьев);

h - высота рабочей поверхности шлица. Параметры d_m и h находят по табл. 6.2, где с – фаска шлица, m - модуль эвольвентного шлицевого соединения.

Таблица 6.2 Параметры шлипевнх ооединений

Наиденную в проектном расчете длину шлицевого соединения после отработки конструкции необходимо проверить, проводя расчет на изнашивание (см. [I, 2, 3]).

Длина ступицы l_СТ детали, размещенной на валу, должна. быть не менее длины шпонки или шлицев, Еслл для шпоночного соединения получено l_СТ > 1,5 вала, то целесообразно перейти на пшщевое соединение или соединение с натягом.